第十二章 高壓電器及成套配電裝置

1、第一節(jié)第一節(jié) 高壓電器基礎(chǔ)知識(shí)高壓電器基礎(chǔ)知識(shí)一、高壓電器的分類一、高壓電器的分類 1、開關(guān)電器：斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等。、開關(guān)電器：斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等。 2、保護(hù)電器：熔斷器、避雷器。、保護(hù)電器：熔斷器、避雷器。 3、測(cè)量電器：電壓互感器、電流互感器。、測(cè)量電器：電壓互感器、電流互感器。 4、限流電器：電抗器、電阻器。、限流電器：電抗器、電阻器。 5、成套電器與組合電器。、成套電器與組合電器。 6、電力電容器。、電力電容器。二、對(duì)高壓電器的要求二、對(duì)高壓電器的要求1、絕緣安全可靠。、絕緣安全可靠。2、溫升合乎要求。、溫升合乎要求。3、能承受短路電流的熱效應(yīng)

2、和電動(dòng)力效應(yīng)。、能承受短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)。4、開關(guān)電器可靠斷合。、開關(guān)電器可靠斷合。5、高壓電器能承受一定的自然條件。、高壓電器能承受一定的自然條件。6、選用的高壓電器性能應(yīng)滿足使用場(chǎng)所的要求。、選用的高壓電器性能應(yīng)滿足使用場(chǎng)所的要求。 額定電壓、最高工作電壓、額定電流、額定電壓、最高工作電壓、額定電流、 額定短路斷開電流、短時(shí)耐受電流、額定短路斷開電流、短時(shí)耐受電流、 峰值耐受電流、關(guān)合電流。峰值耐受電流、關(guān)合電流。三、高壓電器基本理論三、高壓電器基本理論1、電弧理論及滅弧、電弧理論及滅弧 （1）氣體放電現(xiàn)象：電暈放電、火花放電、電弧放電。）氣體放電現(xiàn)象：電暈放電、火花放電、電弧放

3、電。 （2）電弧的形成過(guò)程：）電弧的形成過(guò)程： 電弧電壓電弧電壓 電弧的去游離及影響去游離的因素電弧的去游離及影響去游離的因素 +陰極區(qū)陰極區(qū)陰極區(qū)陰極區(qū)弧柱弧柱UYiUYoUh(3)交流電弧的特性交流電弧的特性u(píng)o i uf1 i uhuxhtuf1 發(fā)弧電壓發(fā)弧電壓u h 電弧電壓電弧電壓uxh 熄弧電壓熄弧電壓 i 電弧電流電弧電流2、高壓電器中熄滅電弧的基本方法、高壓電器中熄滅電弧的基本方法（1）迅速拉長(zhǎng)電弧以利于滅弧；）迅速拉長(zhǎng)電弧以利于滅弧； 加快觸頭的分離速度。加快觸頭的分離速度。 采用多口。采用多口。（2）將長(zhǎng)弧分成幾個(gè)短弧。）將長(zhǎng)弧分成幾個(gè)短弧。（3）使電弧在周圍介質(zhì)中移動(dòng)。

4、）使電弧在周圍介質(zhì)中移動(dòng)。（4）吹弧。）吹弧。3、電氣絕緣、電氣絕緣（1）絕緣分類）絕緣分類（2）絕緣特點(diǎn)）絕緣特點(diǎn)4、電器觸頭、電器觸頭 （1）（5）第二節(jié)第二節(jié) 高壓電器高壓電器一、高壓斷路器一、高壓斷路器 1、高壓斷路器型號(hào)的含義、高壓斷路器型號(hào)的含義 2、高壓斷路器的額定參數(shù)、高壓斷路器的額定參數(shù) （1）額定電壓：正常工作的線電壓。）額定電壓：正常工作的線電壓。 （2）額定電流：長(zhǎng)期工作的最大電流。）額定電流：長(zhǎng)期工作的最大電流。 （3）額定開斷電流：在額定電壓下，能可靠切斷的最大電流。）額定開斷電流：在額定電壓下，能可靠切斷的最大電流。 （4）額定遮斷容量：表明熔斷器的分?jǐn)嗄芰?。）額

5、定遮斷容量：表明熔斷器的分?jǐn)嗄芰Α?（5）動(dòng)穩(wěn)定電流：斷路器閉合狀態(tài)時(shí)，允許通過(guò)的最大短）動(dòng)穩(wěn)定電流：斷路器閉合狀態(tài)時(shí)，允許通過(guò)的最大短 路電流。路電流。 （6）熱穩(wěn)定電流：斷路器觸頭熔焊時(shí)，某一段時(shí)間允許通過(guò)）熱穩(wěn)定電流：斷路器觸頭熔焊時(shí)，某一段時(shí)間允許通過(guò) 的最大電流。（國(guó)標(biāo)規(guī)定的時(shí)間為的最大電流。（國(guó)標(biāo)規(guī)定的時(shí)間為2s.） （7）合閘時(shí)間（）合閘時(shí)間（s）：一般為）：一般為0.2s。 （8）合閘時(shí)間（）合閘時(shí)間（s）：一般為）：一般為0.06s 0.12s。（二）高壓斷路器（二）高壓斷路器1 1、斷路器的用途和、斷路器的用途和種種類類（1）用途）用途 閉合與斷開高壓電路的空載電流和負(fù)荷電

6、流，閉合與斷開高壓電路的空載電流和負(fù)荷電流， 并并 在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，與保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置配合，迅速在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，與保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置配合，迅速 切斷故障電流。切斷故障電流。（2）種類）種類 按使用場(chǎng)所分為戶內(nèi)式和戶外式。按使用場(chǎng)所分為戶內(nèi)式和戶外式。 按滅弧介質(zhì)分為油斷路器、真空斷路器、六氟化按滅弧介質(zhì)分為油斷路器、真空斷路器、六氟化 硫斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器。硫斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器。3 3、六氟化硫斷路器、六氟化硫斷路器 （1）結(jié)構(gòu)：）結(jié)構(gòu)： 由支持絕緣子和滅弧室構(gòu)成由支持絕緣子和滅弧室構(gòu)成 六氟化硫氣體作用：絕緣六氟化硫氣體作用：絕緣 滅弧滅弧 （2）滅弧原理：滅弧是依靠壓氣活塞產(chǎn)

7、生氣流完成的。）滅弧原理：滅弧是依靠壓氣活塞產(chǎn)生氣流完成的。 斷路器正常運(yùn)行時(shí)，靜觸頭和滅弧室中的壓氣活塞斷路器正常運(yùn)行時(shí)，靜觸頭和滅弧室中的壓氣活塞 是相對(duì)固定不動(dòng)的。當(dāng)斷路器跳閘時(shí)，裝有靜觸頭是相對(duì)固定不動(dòng)的。當(dāng)斷路器跳閘時(shí)，裝有靜觸頭 和絕緣噴嘴的氣缸由斷路器操動(dòng)結(jié)構(gòu)通過(guò)連桿帶動(dòng)，和絕緣噴嘴的氣缸由斷路器操動(dòng)結(jié)構(gòu)通過(guò)連桿帶動(dòng)， 離開靜觸頭，造成氣缸與活塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，壓縮離開靜觸頭，造成氣缸與活塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，壓縮SF6 并通過(guò)噴嘴吹弧，從而使電弧迅速熄滅。并通過(guò)噴嘴吹弧，從而使電弧迅速熄滅。 （3）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 斷口耐壓高、斷路次數(shù)多斷口耐壓高、斷路次數(shù)多 、斷路性能好。、斷路性能好。

8、要求加工精度高、密封性能好。要求加工精度高、密封性能好。4 4、真空斷路器、真空斷路器1、上接線端、上接線端2、真空滅弧室、真空滅弧室4、操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱、操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱3、下接線端、下接線端6、分閘電磁鐵、分閘電磁鐵5、合閘電磁鐵、合閘電磁鐵8、底座、底座7、分閘彈簧、分閘彈簧ZN10ZN10真空斷路器真空斷路器（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)： 由支持絕緣子和真空滅弧室構(gòu)成，利用真空由支持絕緣子和真空滅弧室構(gòu)成，利用真空 絕緣絕緣 滅弧。滅弧。（2）滅弧原理：）滅弧原理： 真空斷路器是利用真空滅弧的。其觸頭裝在真空滅弧真空斷路器是利用真空滅弧的。其觸頭裝在真空滅弧 室內(nèi)，在無(wú)機(jī)械外力作用時(shí)，其動(dòng)靜觸頭始終保持閉合室

9、內(nèi)，在無(wú)機(jī)械外力作用時(shí)，其動(dòng)靜觸頭始終保持閉合 狀態(tài)，當(dāng)動(dòng)導(dǎo)電桿在外力作用下向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，觸頭才分狀態(tài)，當(dāng)動(dòng)導(dǎo)電桿在外力作用下向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，觸頭才分 開。由于真空滅弧室內(nèi)不存在空氣游離問(wèn)題，所以觸頭開。由于真空滅弧室內(nèi)不存在空氣游離問(wèn)題，所以觸頭 斷開時(shí)很難產(chǎn)生電弧。斷開時(shí)很難產(chǎn)生電弧。（3）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 熄弧能力強(qiáng)，開斷時(shí)間短，開斷電流大。熄弧能力強(qiáng)，開斷時(shí)間短，開斷電流大。 開斷斷口開距小，所需能量小，磨損小，使用壽命長(zhǎng)。開斷斷口開距小，所需能量小，磨損小，使用壽命長(zhǎng)。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需檢修，維護(hù)量小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需檢修，維護(hù)量小 。 體積小，質(zhì)量輕。體積小，質(zhì)量輕。 操作噪音小，分、合閘無(wú)排放

10、物操作噪音小，分、合閘無(wú)排放物 ，環(huán)境污染極小。環(huán)境污染極小。 接觸電阻小，觸頭磨損小，頻繁操作和快速分?jǐn)嗄芰?。接觸電阻小，觸頭磨損小，頻繁操作和快速分?jǐn)嗄芰Α?導(dǎo)電部分導(dǎo)電部分滅弧部分滅弧部分絕緣部分絕緣部分操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)（2）按滅弧介質(zhì)分為：）按滅弧介質(zhì)分為： 多油斷路器多油斷路器 少油斷路器少油斷路器 空氣斷路器空氣斷路器 六氟化硫斷路器六氟化硫斷路器 真空斷路器真空斷路器4 4、斷路器的主要技術(shù)特性、斷路器的主要技術(shù)特性額定電壓：額定電壓： 斷路器能承受的正常工作電壓。斷路器能承受的正常工作電壓。額定電流：額定電流： 斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。額定開

11、斷電流：額定開斷電流： 在額定電壓下，斷路器能可靠切斷在額定電壓下，斷路器能可靠切斷的最大電流。的最大電流。4 4、多油斷路器、多油斷路器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 觸頭及滅弧室安裝在油箱中 油用作 絕緣 滅弧 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 容易制造 笨重 用油多5 5、少油斷路器、少油斷路器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 觸頭及滅弧室安裝在絕緣筒或不接地的金屬筒中 油用作 滅弧及觸頭間絕緣 特點(diǎn)：特點(diǎn)：用油少 重量輕 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 造價(jià)低 占地面積小6 6、空氣斷路器、空氣斷路器 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 由支持絕緣子和滅弧室構(gòu)成 壓縮空氣用作 絕緣 滅弧 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 斷流能力大 動(dòng)作快 重量輕 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 造價(jià)高 需壓縮空氣設(shè)備 9 9、六氟化

12、硫全封閉組合電器、六氟化硫全封閉組合電器 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 由分別裝在各自密封間中的母線、開關(guān)、刀閘、接地開關(guān)、互感器、出線套管或電纜終端頭等共同組成的整體外殼，充有六氟化硫氣體作絕緣。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)緊湊 體積小 重量輕 檢修間隔期長(zhǎng) 安全可靠 占地面積小10、操作機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)的用途和種類操作機(jī)構(gòu)的用途和種類用途：用途： 合閘合閘 維持在合閘狀態(tài)維持在合閘狀態(tài) 分閘分閘種類種類電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧機(jī)構(gòu)彈簧機(jī)構(gòu)液壓機(jī)構(gòu)液壓機(jī)構(gòu)手動(dòng)機(jī)構(gòu)手動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力機(jī)構(gòu)動(dòng)力機(jī)構(gòu)（三）隔離開關(guān)（三）隔離開關(guān)1、作用、作用 造成可見的空氣絕緣間隙，在檢修設(shè)備或線路時(shí)與帶電部分隔離以確保安全。（四）互感器（四）互感器電壓電壓互感器：互感器： 一次側(cè)電壓與安裝處系統(tǒng)電壓一致 二次電壓通常為100v電流電流互感器：互感器： 一次側(cè)電流與安裝處系統(tǒng)電流一致 二次電流為5A或1A互感器的種類：互感器的種類：（五）母線及絕緣子（五）母線及絕緣子母線的母線的作用：作用： 匯集、分配、傳輸電能匯集、分配、傳輸電能母線母線材料：材料： 銅銅 鋁鋁 鋼鋼母線的母線的形狀：形狀： 矩形矩形 管形管形 圓形圓形 絞線絞線 絕緣子的絕緣子的作用：作用： 支持和固定載流導(dǎo)線，使裸導(dǎo)線與地絕緣絕緣子的絕緣子的種類：種類： 支柱絕緣子 套管